材料成型及控制工程焊接方向毕业设计说明书VIP专享VIP免费

第1页共39页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共39页1引言1．1加氢反应器的现状及发展趋势加氢反应器是有机化学实验室和实际生产过程中一件非常重要的设备，不仅可以用作加氢反应的容器，而且也可用于液体和气体需要充分混合的场合。在化学制药方面有着广泛的用途，可作为产品开发、有机化学制品和医药品研究的基础设备，还可用于定量分析工业过程中催化剂的活性。加氢反应器由于长期处于高温、高压、临氢、高温硫和硫化氢环境,其使用条件苛刻,因此设计和制造难度较大。长期以来,国内外对其设计、材料和制造技术进行了大量的理论研究和工程实践。特别是近年来,随着加氢装置的大型化,加氢反应器的制造周期加长、生产成本不断提高。为了缩短制造周期、降低生产成本,保证加氢反应器的安全可靠运行,研究人员开发了新材料,应用了许多新工艺、新技术。1．2产品简介第2页共39页第1页共39页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共39页图1.1加氢反应器简图由图1.1可知：筒体两端连接椭圆形封头各一个，上封头上接有两个接管、一个法兰，下封头上接有卸料管、出口弯管，筒体内上部装有积垢篮，筒体上接有五个接管，筒体采用裙座支撑。本次设计生产的设备为加氢反应器，属于三类压力容器，筒体直径1400mm，高13900mm，壁厚(16＋3)mm，生产数量：两台设备。筒体纵焊缝交错分布，避免了十字交叉，有利于减少焊接应力及变形；主要加工手段为焊接，此外还采用冲压、卷弯、机加工等辅助工艺。1．3工艺性审查加氢反应器技术特性见表1.1。表1.1技术特性表设计压力（MpaG）2.0设计温度（℃）400工作压力（MpaG）1.5工作温度（℃）370物料名称氢气、C1-C5烃、硫化氢第3页共39页第2页共39页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共39页焊缝系数1腐蚀裕度（mm）地震烈度7基本风压（N/m2）400保温厚度（mm）190保温重量（Kg）最大容量（Kg）最小重量（Kg）全容积（m3）12.93容器类别三类再生工作压力（MpaG）0.15再生工作温度（℃）510再生设计压力（MpaG）0.3再生设计温度（℃）520本设备按加氢反应器制造技术要求进行制造试验和验收。开口接管与壳体的焊缝表面应圆滑过渡。设备壳体上除工艺预焊件外不允许焊接设计以外的任何零件。捕集器（积垢篮）安装时，平面度允差3mm，其中心线与反应器同轴度允差3mm。卸催化剂前应拆除捕集器。容器的全部受压焊缝应进100%X射线探伤检查，射线探伤符合JB/T4730.2-2005《承压设备射线检测》规定中Ⅱ级合格。设备制造完毕后，以2MPa进行水压试验，合格后再以1.8MPa进行气密性试验。经审查，该反应器设计合理，可以着手制定生产工艺。2焊接工艺分析15CrMoR属于耐热钢，焊前需要预热,预热温度150℃，焊后650～830℃退火处理。0Cr18Ni10Ti属于奥氏体不锈钢，焊前不需要预热，焊后不需要热处理。以上两种钢材均采用熔化极气体保护焊，保护气为Ar（99.9%）。优点如下：（1）焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，故焊接过程与焊缝质量易于控制。（2）焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，降低了焊接成本。（3）生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。根据某些具体情况，适当采用手工电弧焊施焊。第4页共39页第3页共39页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共39页3焊接生产方案的制定1．方案的初步制定方案一：制造出所用全部零件。零件组装成部件；封头、接管、法兰、入口扩散器焊接成上封头组；筒体、筋板、接管、积垢篮焊接组成壳程；封头、出口收集器、出口弯管、卸料器焊接成下封头组；裙式壳体、接管、地脚螺栓座、接地板焊接组成裙式支座；裙式支座、下封头组、壳程、上封头组最后总装成加氢反应器。方案二：制造出所用全部零件。零件组装成部件；封头、接管、法兰、入口扩散器焊接成上封头组；筒体、筋板、接管、积垢篮焊接组成壳程；封头、出口收集器、出口弯管、卸料器焊接成下封头组；裙式壳体、接管、地脚螺栓座、接地板焊接组成裙式支座；上封头组、壳程、下封头组卧装焊接组成反...